Fala podłużna

Rys. 1. Propagacja podłużnej fali płaskiej w ośrodku dwuwymiarowym

Rys. 2. Propagacja podłużnej fali kulistej w ośrodku dwuwymiarowym

Fala podłużna – fala, w której drgania odbywają się w kierunku zgodnym z kierunkiem jej rozchodzenia się. Przykładem fali podłużnej jest fala dźwiękowa.

Fale ciśnienia

W ośrodku sprężystym harmoniczna podłużna fala płaska biegnąca w kierunku dodatnim wzdłuż osi $x$ (rys. 1) opisana jest zależnością:

$y(x,t)=y_0\cos (\omega t-kx+\phi ),$

gdzie:

$y$ – miara odkształcenia ośrodka (np. ciśnienie w powietrzu, naprężenie w ciele stałym)

$y_0$ – amplituda fali,

$k$ – liczba falowa,

$x$ – współrzędna w kierunku, w którym rozchodzi się fala,

$\omega$ – częstość kołowa,

$t$ – czas,

$\phi$ – faza początkowa fali.

Równanie podłużnej fali kulistej (rys. 2) ma natomiast postać:

$y(x,t)=y_0\cos (\omega t-\overrightarrow{k}\cdot \overrightarrow{r}+\phi ),$

gdzie:

$\overrightarrow{k}$ – wektor falowy, którego kierunek i zwrot wskazują kierunek i zwrot ruchu czoła fali w danym miejscu,

$\overrightarrow{r}$ – wektor wodzący.

Zobacz też

• fala
• fala poprzeczna